[发明专利]LED照明电路

说明书

技术领域

本发明描述了一种LED照明电路，以及用于采用预定色点的光照亮物体的照明装置。

背景技术

对于各种照明应用，不同颜色的发光二极管(LED)可以被组合以提供具有某种期望色点的光。LED可在光谱的可见部分发射绿色、蓝色、黄色或红色的光。它有可能通过使用磷光体以将由蓝光LED发射的光转换成白色的光而获得“白色”LED。同样地，使用适当的磷光体可以将来自于蓝色发光LED的蓝色光转换成红色光。然而，这与由红色发光LED直接获得红色光相比，效率更低，因为磷光体转换与斯托克斯位移损失相关联。采用“白色”和彩色LED的合适组合，具有某些功效的光就可以被实现。例如，“白色”LED可以与红色LED组合以获得具有微红色度的光。当期望加强红色或微红物体，例如某些食品，诸如肉、水果、红色的蔬菜等的显色性时，这样的组合可能是有用的，因为使用“纯”白色光的红色物体的显色性通常很差。组合色的光源的色点可以通过使用的白色和彩色LED的数目，和/或通过它们被驱动的方式来确定。例如，在一种方法中，特定LED颜色的贡献，可以通过调节用于该颜色的LED的标称正向电流被增加或减少。可替代地，附加的LED可以被激活以获得所期望的整体颜色。

在任意二极管中，P/N结激活能量水平表现出温度依赖性，这可以被量化为结温和二极管正向电压降之间的关系。这种关系在很大程度上将取决于用于二极管的材料。出于这个原因，不同颜色的LED具有不同的温度特性，并且LED的光或光子通量以及因此LED的光输出是温度依赖性的。换句话说，LED的光输出开始下降超过某一温度。因此，使用不同颜色的LED的光源的色点将偏移远离初始色点。例如，与一种或多种不同颜色(例如白色)LED组合的红色LED将随着温度的升高被偏移“远离”红色。这可能是有问题的，因为人眼对轻微的颜色变化，即色点的轻微变化非常敏感。在红色分量非常重要的照明应用中，例如用于冷冻展示照明或货架照明，这种色点偏移可以被注意到，并且可能对照明的感知质量有不利的影响。在特定颜色范围内发光的LED的光输出，例如“红色”LED(波长约660nm)和“远红外”LED(波长约730nm)，随着结温上升也可能显著不同。而人类观察者察觉不到时，光谱的红色和远红外分量之间的关系可能对由使用这种LED组合的照明装置照射的植物具有显著的影响，因为植物光敏色素需要红光和远红外光之间的平衡，并且植物生理过程，例如开花感应、茎拉伸、发芽等在很大程度上由植物光敏色素控制。

为了处理色点随上升温度“漂移”的问题，组合色LED照明装置通常利用一些类型的传感器来检测LED的温度和/或感测由LED输出的光的颜色。例如，使用温度传感器的现有技术照明装置可确定结温何时已达到某一结温，并且可以通过增加它们的LED电流驱动更温度敏感的红色LED。另一现有技术照明装置采用光学颜色传感器，例如三色或双色光电二极管阵列来持续监控组合色输出。为了校正颜色偏移或色点漂移，颜色反馈控制电路可以被用来驱动“较弱”颜色的LED，使得这些LED对总的光输出贡献更大。再次，这可以通过增加那些LED的LED电流或通过激活更多个该颜色的LED来实现。另一种已知的方法是在电路中包括电压测量装置，以测量在温度敏感LED，例如红色LED串上的正向电压降。正向电压降值然后由控制器转化成用于那些更温度敏感的LED的电流增加。

然而，这种传感器或测量电路是昂贵的，并增加照明装置的整体成本。如果“额外”LED被包括以补偿在较高的温度下可能的颜色偏移，这些也增加照明装置的成本，但仅在这样的高温下的颜色调整过程中被使用，否则并未使用。

US2011/0115406描述了一种具有初级和次级组LED，特别是一组红色和一组蓝色光的白色发光装置。该装置包括驱动电路，以补偿在发射产品中由于工作温度造成的红色光与蓝色光的比率变化。该电路不补偿发射强度。驱动器应用温度传感器和/或温度依赖的电阻器。

US2011/115406A1、US2007/171159和DE102011009697都使用NTC或PTC热敏电阻器。并且它们使用电压源或电流源的一者以驱动LED。

因此，本发明的一个目的是提供一种更经济的具有有利的恒定颜色输出的组合色LED照明装置。

发明内容

本发明的目的是通过在此描述的照明电路；通过在此描述的用于采用预定色点的光照射物体的照明装置；以及根据在此描述的驱动照明电路的方法实现的。